Tujuan penelitian ini untuk mengetahui: perbedaan peningkatan kemampuan pemecahan masalah matematis antara siswa yang diberi pembelajaran kooperatif tipe STAD dengan siswa yang diberi pembelajaran langsung. Jenis penelitian ini merupakan penelitian eksperimen semu. Variabel penelitian ini terdiri atas variabel bebas yaitu model pembelajaran kooperatif tipe STAD sedangkan variabel terikatnya yaitu kemampuan pemecahan masalah matematis siswa. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh siswa SMP Swasta Al-Maksum Percut Sei Tuan dan sampel dalam penelitian ini adalah siswa kelas VIII dengan mengambil dua kelasĀ secara acak (kelas eksperimen dan kelas kontrol) sebanyak 66 orang dimana kelas VIII-2 sebagai kelas eksperimen dan kelas VIII-3 sebagai kelas kontrol . Instrumen yang digunakan terdiri dari tes kemampuan pemecahan masalah matematis selanjutnya data dianalisis dengan uji t. Berdasarkan hasil analisis tersebut diperoleh yaitu: peningkatan kemampuan pemecahan masalah matematis siswa yang diberi pembelajaran kooperatif tipe STAD lebih tinggi daripada siswa yang diberi pembelajaran langsung. Oleh karena itu,disarankan agar kooperatif tipe STAD dijadikan alternatif bagi guru untuk meningkatkan kemampuan berpikir pemecahan masalah matematis siswa.